EVOLUTIONS POSSIBLES AU 21 EME SIECLE
3.3 Les scénarios socio-économiques du GIEC
Le GIEC est principalement connu pour son travail de constitution de scénarios d’émissions de gaz à effet de serre (GES) à partir de situations politico-économiques, publié dans le rapport spécial des scénarios d’émissions SRES, Special Report for Emissions Scenario (IPCC, 2000). Les quarante scénarios SRES sont regroupés dans six groupes de scénarios, inclus dans quatre familles, elles-mêmes résultant de quatre canevas qualitatifs : A1, A2, B1 et B2 (figure 3.2).
Figure 3.2 Hiérarchisation des quatre canevas et scénarios SRES (IPCC, 2000)
Les quarante scénarios SRES reflètent des futurs probables selon les orientations économiques et politiques prises par les pays développés et les pays émergents. Ces scénarios nous renseignent sur l’évolution des GES à longue durée de vie, ceux-ci étant les éléments ayant le plus fort forçage radiatif sur le climat (IPCC, 2007). Les évolutions des GES et des aérosols ont des conséquences sur l’absorption, l’émission et la diffusion du rayonnement dans l’atmosphère et à la surface terrestre, entraînant ainsi des changements du climat (IPCC, 2007). Aucun des membres du GIEC ne fait état d'une plus forte probabilité d'occurrence d'un scénario par rapport à un autre. Il est en effet impossible d'établir des certitudes quant à l'avenir, quel qu'il soit.
Face à la quantité de scénarios proposée par le GIEC, un choix a été fait pour ne prendre en compte que les plus pertinents pour cette étude. Etant donné l'utilisation majoritaire des trois familles de scénarios : A1B, A2 et B1 dans la littérature, ce sont ces familles qui sont utilisées dans le cadre de cette thèse et qui sont donc présentées dans les paragraphes suivants à partir d'une publication du GIEC : Special Reports on Emission Scenario (2000).
3.3.1 La famille A2
Au sein de la famille A2 se trouve un seul groupe de scénarios appelé A2, correspondant à une évolution du monde très hétérogène. Ces changements reposent sur l'autosuffisance des peuples et la préservation des identités locales. Le développement et la croissance économique plutôt lents, associés à la forte croissance démographique engendreraient une pollution au CO2 particulièrement importante, augmentant la teneur en GES dans l'atmosphère. Les experts du GIEC décrivent plus particulièrement la famille A2 comme correspondant à un avenir où l'autonomie face aux ressources énergétiques est privilégiée par rapport aux droits économiques, sociaux et culturels des différentes régions du globe. Certaines régions développent, ou maintiennent, tout de même une protection sociale assez forte où les inégalités de revenus sont réduites, contrairement à des régions ne prenant pas en compte cet aspect et qui présentent donc des revenus plus hétérogènes. Les différences de développement à l'échelle de la planète sont telles que l'écart de revenu entre les pays industrialisés et ceux en voie de développement sont très importants. De manière générale les idées et capitaux sont peu mobiles engendrant des différences de productivité et de revenus d'un pays à l'autre. Ainsi les régions bénéficiant de ressources énergétiques et minérales en abondance vont les utiliser de manière intensive, tandis que les pays plus pauvres de ce point de vue chercheront à limiter leur dépendance face à ces ressources en privilégiant l'innovation technologique (SRES, 2000). Il y aurait ainsi une évolution à deux niveaux : les pays où le PIB est important mais où les ressources sont limitées se tourneraient vers les énergies renouvelables (ou nucléaires), les pays à faible PIB et riches en ressources resteraient sur une utilisation de technologies fossiles. La baisse relative de la fécondité reste suffisamment faible pour occasionner une des populations les plus importantes parmi les quatre familles de scénarios, avec 15 milliards d'habitants à l'horizon 2100. Cette augmentation importante de la population met en évidence l'importance de la subvention aux besoins alimentaires mettant la productivité agricole comme enjeu majeur au 21ème siècle. L'innovation et la recherche seraient ainsi particulièrement dédiées à l'agriculture et à l'environnement de manière plus générale. La pollution de l'eau et l'érosion des sols peuvent être amenés à s'intensifier du fait du développement d'une agriculture à haut rendement, les contraintes sur l'environnement seraient cependant étudiées mais pas de la même manière selon les régions.
Globalement les préoccupations environnementales sont limitées même si des tentatives de contrôle de la pollution sont mises en place (SRES, 2000).
Bien que le monde dépeint par les économistes du GIEC pour le scénario A2 n'apparaisse pas comme idéal pour l'Homme et son environnement, les chercheurs ne jugent pas les dynamiques sous-jacentes comme bonnes ou mauvaises. Il est difficile de présenter un bilan de chaque scénario en termes de points positifs et négatifs. Dans le cas du scénario A2 un des points positifs les plus forts toucherait les sociétés puisque l'on verrait une tendance croissante au pluralisme culturel et à l'acceptation des différences.
Cette famille correspond à une évolution particulièrement pessimiste du climat, avec une augmentation de la température attendue pour 2100 de 3,4°C à l’échelle de la planète (figure 3.3) et une augmentation du niveau de la mer de 0,23 à 0,51 mètres pour la fin du 21ème siècle par rapport à la fin du 20ème siècle. Ce n’est cependant pas le pire des scénarios proposés par le GIEC,
puisque le scénario A1FI, inclus dans la famille A1 détaillée ci-après, aboutirait à une augmentation de la température de 4°C et du niveau de la mer de 0,26 à 0,59 mètres à l’horizon 2100, par rapport à la période 1980-1999 (SRES, 2000).
Figure 3.3 Augmentation de la température du globe selon les trois scénarios d'intérêt (IPPC, 2007)
3.3.2 La famille A1
La famille A1 présente l’hypothèse d’une croissance économique mondiale très rapide associée à un pic de la population mondiale au milieu du 21ème siècle et à l’utilisation de nouvelles technologies plus efficaces. Les revenus moyens par pays tendent à s'homogénéiser. Cette famille de scénarios repose notamment sur des taux élevés d'investissement et d'innovation dans l'éducation et les technologies, ainsi que sur une mobilité internationale des personnes, idées et technologies (SRES, 2000). La croissance de la productivité et de la diffusion des technologies sont favorisées par les progrès sur les transports et communications et les changements de politiques nationales concernant l'immigration et l'éducation. Le groupe de scénario A1 apparait comme le plus représenté dans la littérature (Shinn, 1985 ; Schwartz, 1991 ; Peterson, 1994 ; Glenn et Gordon, 1997 et 1999 ; Hammond, 1998). Ces scénarios sont caractéristiques d'une dominante entrepreneuriale européenne et américaine où d'importants progrès sont réalisés dans les technologies de communication. Certains scénarios de cette famille reposent sur une hypothèse de progrès technologiques rapides, de libéralisation des marchés commerciaux et d'une hausse des revenus (Nakićenović et al., 1998). Ces progrès technologiques permettent d'assurer des ressources énergétiques et minérales abondantes puisqu'ils réduisent les coûts de production en termes de ressources et augmentent les réserves économiquement récupérables. De plus, ils permettent d'utiliser les ressources naturelles à d'autres fins que la satisfaction des besoins humains qui sont majoritaires actuellement. Les tendances économiques étant étroitement liées
aux tendances démographiques, on observerait, dans le cas d'un scénario de la famille A1, un impact de l'augmentation de la richesse sur les taux de mortalité et de fécondité qui diminueraient. On aurait ainsi un pic de population mondiale à 9 milliards à l'horizon 2050 suivi d'une diminution pour atteindre 7 milliards en 2100. L'augmentation de l'âge moyen de la population aurait des conséquences sur les systèmes sociaux de retraite et d'assurance maladie par exemple. L'économie mondiale se développerait selon les mêmes tendances que depuis 1850 pour atteindre un revenu moyen mondial par habitant de 21000 $ US en 2050. L'augmentation des revenus conduit à des habitudes alimentaires tournées vers la viande et les produits laitiers qui pourrait diminuer par la suite du fait des conséquences sur la santé d'une population vieillissante.
La hausse de la qualité du niveau de vie associée à un développement économique rapide n'empêche pas certains problèmes. Ces scénarios intègrent ainsi le risque d'exclusion sociale pour de nombreuses communautés, comme ce fut le cas au cours du 20ème siècle dans les pays aisés (SRES, 2000).
L'approche qualitative de l'environnement, actuellement basée sur la conservation de la nature, évoluerait en une gestion active des services environnementaux et naturels, augmentant ainsi la résilience écologique. Les revenus élevés rendent l'accès aux voitures plus facile pour plus de personnes, conduisant à un développement tentaculaire des banlieues et à une densification des réseaux de transports à l'échelle nationale et internationale. Le développement énergétique reste incertain dans cette hypothèse d'un monde où les technologies évoluent rapidement. Certains scénarios correspondent à une consommation importante des énergies carbonées pour les pays où les ressources en charbon sont abondantes, c'est le cas par exemple du scénario A1FI.
D'autres scénarios font état d'une intensification de la consommation de pétrole et de gaz naturel (SRES, 2000). Cependant, d'autres hypothèses prennent en compte les énergies renouvelables et le nucléaire. Ce type d'énergie est soit majoritaire comme dans le cas du scénario A1T, soit intégré dans un système équilibré avec l'utilisation des ressources fossiles, ce qui correspond au scénario A1B. Prendre en compte ces différentes pistes d'évolution en ce qui concerne les ressources fossiles ou renouvelables engendre différentes hypothèses d'émissions de gaz à effet de serre.
Le scénario A1B, qui a été retenu pour cette étude, prévoit une augmentation de la température de 2,8°C à l’échelle du globe à l’horizon 2100 (figure 3.3). Cette hypothèse de changement climatique propose ainsi une situation intermédiaire aux scénarios A2 et B1. Ce scénario prévoit également une augmentation du niveau de la mer de 0,2 à 0,48 mètres pour la période 2080-2099 par rapport à la période 1980-1999 (IPCC, 2007).
3.3.3 La famille B1
La famille de scénarios B1 est nettement plus optimiste sur l'évolution du climat car elle repose sur une forte conscience environnementale et sociale intégrée dans une politique mondiale de développement durable. Selon cette hypothèse scénaristique, les gouvernements, entreprises, médias et citoyens portent une grande attention au développement durable. Au sein de cette famille on retrouve des scénarios qui intègrent des modes de vie respectueux de l'environnement basés sur des technologies propres (Wilkerson, 1995 ; Gallopin et al., 1997). Ce respect de l'environnement pourrait toucher l'économie d'ici 2050 selon Glenn et Gordon (1997) grâce à
l'éducation. Le développement durable intégré à l'échelle de la planète se traduirait par un partage plus équitable des ressources dans l'intérêt de tous et pour une plus grande sécurité de l'humanité (Glenn et Gordon, 1997). Tout comme pour le scénario A1, le monde selon B1 serait en mutation rapide où le développement économique serait équilibré et les revenus convergeant.
Cependant les investissements économiques du monde B1 privilégieraient une dématérialisation associée à une meilleure protection de l'environnement et des institutions sociales. Ce qui diffère de l'univers A1 qui se focalise principalement sur une forte croissance économique. Du point de vue social une protection forte limiterait l'exclusion liée à la pauvreté, mais des inégalités seraient tout de même visibles à l'échelle du monde (SRES, 2000). Rechercher l'équilibre social par la redistribution des revenus et l'établissement d'un grand nombre de taxes pourrait nuire à l'économie et aux marchés mondiaux. La recherche et développement bénéficie d'un intérêt croissant du fait de l'importance de la mise en place de technologies propres. La combinaison de l'évolution technologique avec de nouvelles mesures organisationnelles telles que le recyclage permet de faire des économies d'énergie notables et de réduire la pollution. La prise de conscience globale de l'environnement conduirait à une anticipation importante des aspects négatifs de l'évolution du climat qui seraient gérés à l'échelle locale, nationale et internationale.
Cela amènerait une élimination à long terme des pluies acides, une meilleure gestion de l'occupation du sol et de ses impacts sur l'environnement. Le développement des villes ne serait pas tentaculaire mais compact, privilégiant les transports publics non motorisés (SRES, 2000).
La démographie évoluerait comme dans le cas de la famille A1 avec un faible taux de mortalité et de fécondité. Cependant les raisons ne sont pas les mêmes. Dans le cas de la famille B1 cette évolution serait motivée par des préoccupations sociales et environnementales. La population mondiale atteindrait ainsi 9 milliards en 2050 puis décroitrait pour passer à 7 milliards en 2100. Le revenu global par habitant progresserait vers une situation d'égalité internationale et nationale et serait de 13 000 dollars en 2050. Les dépenses évolueraient également pour se focaliser sur des achats de services plutôt que de biens matériels et privilégiant la qualité à la quantité. Cette mutation serait favorisée par la mise en place d'une fiscalité environnementale sur les prix des ressources.
La transition vers des systèmes d'énergie alternatifs se ferait progressivement du fait du déclin des ressources en pétrole et en gaz (SRES, 2000). Le gaz, énergie fossile la plus propre, serait fortement utilisé du fait de cette caractéristique, mais les préoccupations environnementales conduiront rapidement à l'utilisation d'énergie post-fossiles. De fortes motivations pour la mise en place d'une agriculture à faible impact avec de faibles apports, ainsi que l'entretien de vastes zones de nature sauvage, contribuerait à des prix élevés des denrées alimentaires. Cela engendrerait une consommation de viande beaucoup plus faible que celle occasionnée par les politiques d'un scénario de type A1. Ces dynamiques locales et régionales de politiques environnementales conduiraient à des émissions de GES relativement faibles, même sans interventions explicites pour atténuer le changement climatique.
La famille de scénarios B1 est ainsi la plus optimiste de celles proposées par le GIEC, avec une augmentation de la température de 1,8°C et une élévation du niveau de la mer comprise entre 0,18 et 0,38 mètres prévues en 2100 par rapport à la fin du 20ème siècle (IPCC, 2000). Cependant,
cet optimisme semble de plus en plus utopique à l'heure actuelle puisqu'en 2012 il semblerait que les taux d'émissions de GES aient dépassés ceux prévus dans le cas d'un scénario de type B1.
3.3.4 Discussion sur le choix de ces scénarios et de leur représentativité
Aucun des scénarios SRES ne s’est vu affecter un niveau de probabilité (IPCC, 2000). Le quatrième rapport d’évaluation du GIEC précise également que tous les scénarios présentent le même niveau de fiabilité.
Du fait de son caractère modéré et de sa grande présence dans la littérature, le scénario A1B est donc présenté ici. Il correspond à une situation médiane en termes d'évolution de l'utilisation des ressources énergétiques. Bien que la consommation énergétique mondiale soit principalement tournée vers les ressources fossiles (figure 3.4), le développement des énergies renouvelables à l'échelle du globe (figure 3.5) laisse présager la faisabilité de ce scénario.
Figure 3.4 Consommation mondiale des différents types d'énergie en pourcentage (Ramage, 1997)
Cependant, l'incertitude de l'avenir doit nous amener à considérer des évolutions différentes. Il est en effet possible que les politiques de développement durable soient bien intégrées, ce qui rendrait la famille de scénario B1 possible. Une tendance à la consommation toujours plus importante des énergies fossiles, notamment avec les récentes avancées technologiques permettant l'extraction du gaz de schiste, peut également être envisageable, ce qui conduirait à une évolution du climat selon la famille de scénarios A2.
Figure 3.5 Production d'énergies renouvelables en tonnes équivalent pétrole à travers le monde (Dessus, 2005)
L’utilisation des trois groupes de scénarios A1B, A2 et B1 permet ainsi d’avoir une vision assez complète sur l’avenir probable de la planète en termes d’émission de gaz à effet de serre.
Cependant, il est important de cerner les incertitudes de ce niveau de données du fait de leur position initiale dans la chaîne de données. Cet aspect sera notamment développé dans la partie 2.
3.3.5 Présentation des nouveaux scénarios
Les nouveaux scénarios du GIEC interviennent dans le cinquième rapport d'évaluation. Il n'est donc pas possible de les utiliser à l'heure actuelle pour faire des projections régionales du changement climatique induit par ces nouvelles hypothèses d'évolution. Cependant, cette innovation importante sera bientôt communiquée et mérite dès lors que l'on s'y intéresse. Leur présentation dans cette partie se base sur la synthèse du séminaire intitulé « Mieux comprendre les nouveaux scénarios du GIEC » (GICC, 2011).
Basés sur la situation des sociétés dans les années 1990, les scénarios utilisés jusqu'à présent n'intègrent pas l'évolution récente de l'Homme et de nos connaissances sur le climat. Ils ne prennent donc pas en compte l'évolution importante des pays émergents ni les révisions à la baisse de l'augmentation de la population à l'horizon 2100. Ces nouveaux scénarios peuvent ainsi être considérés comme une mise à jour des idées sur le changement climatique et ses impacts. En plus de ces réflexions, les nouveaux scénarios innovent de par leur méthodologie. Alors que les anciens scénarios présentaient une évolution linéaire, les nouveaux sont caractérisés par des analyses simultanées et en parallèle. Les scientifiques travaillent toujours à partir de quatre hypothèses d'émissions de gaz à effet de serre (RCP). Les climatologues en déduisent des projections climatiques, tandis que les économistes produisent des scénarios socio-économiques pour vérifier la justesse des hypothèses d'émissions de GES. Les scénarios de référence (RCP) dépendent du forçage radiatif sur la période 2006-2300. Ces forçages représentent un changement du bilan radiatif sous l'effet des GES dans les basses couches de l'atmosphère, exprimés en W/m². Ces quatre scénarios de référence ont été sélectionnés sur la base de 300 scénarios décrits dans la littérature dont 10 % sont inférieurs au scénario le plus favorable : RCP 2.6, et 10 % supérieurs au scénario le plus pessimiste : RCP 8.6 (GICC, 2011).
Les noms de ces scénarios font référence au forçage radiatif correspondant : RCP 2.6 correspond à un pic à 2,6 W.m² ; RCP 4.5 et RCP 6 à une stabilisation après 2100 à 4,5 et 6 W.m² respectivement et RCP 8.5 qui correspond à une croissance continue dépassant les 8,5 W.m² en 2100 (Moss et al., 2010).
Si l'on compare ces quatre nouveaux scénarios aux anciens (figure 3.6), on voit que le scénario RCP 2x est plus optimiste que les trois autres. Il intègre en effet les politiques de réduction des émissions pouvant limiter le réchauffement à 2°C (GICC, 2011). Ce nouveau scénario confirme ainsi l'intérêt de travailler avec le scénario B1, même s'il a pu sembler que les seuils d'émissions de gaz à effet de serre qui lui étaient caractéristiques étaient dépassés en 2012. Les trois autres scénarios RCP sont très proches des trois scénarios SRES. On voit en effet qu'ils suivent à peu près les mêmes tendances jusqu'en 2100. RCP 8.5 est plus fort que SRES A2 et continue de croitre sur 200 ans ce qui aboutirait à un réchauffement global de 12°C à l'horizon 2300 ; RCP 6 est légèrement inférieur au SRES A1B et présente une situation stable de 2100 à 2300 ; RCP 4.5 est similaire au SRES B1 et est prolongé jusqu'en 2300 par une période de stabilisation également.
Figure 3.6 Evolution de la température globale selon les nouveaux scénarios du GIEC, en comparaison avec les scénarios SRES (GICC, 2011)
Ces nouveaux scénarios de forçage radiatif sont établis en lien avec des scénarios socio-économiques (SSP). Ces scénarios sont moins développés que les scénarios climatiques et ne sont présentés, pour le moment, que dans les grandes lignes. La figure 3.7 illustre ainsi leurs caractéristiques selon deux critères : la capacité d'atténuation et la capacité d'adaptation. Les SSP1, SSP2 et SSP3 correspondent respectivement à une capacité faible, moyenne et forte pour les deux critères.
Figure 3.7 Répartition des scénarios selon la capacité d'adaptation et d'atténuation (d'après le GICC, 2011)
Le SSP4 traduit une faible capacité d'adaptation mais une forte capacité d'atténuation, du fait d'une forte inégalité entre les pays où une élite, limitée, participerait à la majorité des émissions de GES, favorisant ainsi la mise en place de politiques d'atténuation. Le SSP5, à l'inverse du SSP4
correspond à une bonne capacité d'adaptation et une faible capacité d'atténuation. Ces caractéristiques seraient dues à un développement traditionnel et rapide des pays en voie de développement utilisant des énergies et technologies émettrices de carbone. Cependant, la hausse de niveau de vie généralisée favoriserait la capacité d'adaptation (GICC, 2011).